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  <title>并发&amp;计算机基础-Java - 🍊CAI SHIBO🥬</title>

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      Cai Shibo
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      <time datetime="2022-04-07 15:20" pubdate>
        2022年4月7日 下午
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            <h1 style="display: none">并发&amp;计算机基础-Java</h1>
            
              <p class="note note-info">
                
                  最后更新：23 天前
                
              </p>
            
            <div class="markdown-body">
              <p>本文为对并发的整理。</p>
<span id="more"></span>

<hr>
<h3 id="并发"><a href="#并发" class="headerlink" title="并发"></a>并发</h3><h4 id="并发编程"><a href="#并发编程" class="headerlink" title="并发编程"></a>并发编程</h4><ol>
<li>原子性 : 一次操作或者多次操作，要么所有的操作全部都得到执行并且不会受到任何因素的干扰而中断，要么都不执行。synchronized 可以保证代码片段的原子性。</li>
<li>可见性 ：当一个线程对共享变量进行了修改，那么另外的线程都是立即可以看到修改后的最新值。volatile 关键字可以保证共享变量的可见性。</li>
<li>有序性 ：代码在执行的过程中的先后顺序，Java 在编译器以及运行期间的优化，代码的执行顺序未必就是编写代码时候的顺序。volatile 关键字可以禁止指令进行重排序优化。</li>
</ol>
<hr>
<h4 id="进程和线程"><a href="#进程和线程" class="headerlink" title="进程和线程"></a>进程和线程</h4><p><img src="/images/pasted-74.png" srcset="/img/loading.gif" lazyload alt="进程和线程的关系"></p>
<p>线程是进程划分成的更小的运行单位。线程和进程最大的不同在于基本上各进程是独立的，而各线程则不一定，因为同一进程中的线程极有可能会相互影响。线程执行开销小，但不利于资源的管理和保护；而进程正相反。</p>
<h5 id="私有虚拟机栈、本地方法栈"><a href="#私有虚拟机栈、本地方法栈" class="headerlink" title="私有虚拟机栈、本地方法栈"></a>私有虚拟机栈、本地方法栈</h5><ul>
<li><p>虚拟机栈： 每个 Java 方法在执行的同时会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、常量池引用等信息。从方法调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在 Java 虚拟机栈中入栈和出栈的过程。</p>
</li>
<li><p>本地方法栈： 和虚拟机栈所发挥的作用非常相似，区别是： 虚拟机栈为虚拟机执行 Java 方法 （也就是字节码）服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的 Native 方法服务。 在 HotSpot 虚拟机中和 Java 虚拟机栈合二为一。</p>
</li>
</ul>
<p><strong>保证线程中的局部变量不被别的线程访问</strong>，虚拟机栈和本地方法栈是线程私有的。</p>
<hr>
<h4 id="多线程优缺"><a href="#多线程优缺" class="headerlink" title="多线程优缺"></a>多线程优缺</h4><ul>
<li><p>线程切换、调度的成本远小于进程，多核 CPU 支持多线程运行，减少线程上下文切换的开销。</p>
</li>
<li><p>多线程是高并发系统的基础。</p>
</li>
<li><p>提高单进程利用 CPU 和 IO 系统的效率，一个线程被 IO 阻塞，可以马上切换另一个。</p>
</li>
<li><p>提高进程对多核 CPU 的利用率，进程分为线程去不同 CPU 执行。</p>
</li>
<li><p>可能带来内存泄漏、死锁等问题。</p>
</li>
<li><p>带来死锁、内存泄漏、线程不安全等问题</p>
</li>
</ul>
<hr>
<h4 id="死锁"><a href="#死锁" class="headerlink" title="死锁"></a>死锁</h4><ul>
<li>互斥条件：该资源任意一个时刻只由一个线程占用。</li>
<li>请求与保持条件：一个线程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。</li>
<li>不剥夺条件:线程已获得的资源在未使用完之前不能被其他线程强行剥夺，只有自己使用完毕后才释放资源。</li>
<li>循环等待条件:若干线程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。</li>
</ul>
<h4 id="如何预防、避免死锁"><a href="#如何预防、避免死锁" class="headerlink" title="如何预防、避免死锁"></a>如何预防、避免死锁</h4><p><strong>预防：</strong></p>
<ul>
<li>破坏请求与保持条件 ：一次性申请所有的资源。</li>
<li>破坏不剥夺条件 ：占用部分资源的线程进一步申请其他资源时，如果申请不到，可以主动释放它占有的资源。</li>
<li>破坏循环等待条件 ：靠按序申请资源来预防。按某一顺序申请资源，释放资源则反序释放。破坏循环等待条件。</li>
</ul>
<p><strong>避免：</strong><br>避免死锁就是在资源分配时，借助于算法（比如银行家算法）对资源分配进行计算评估，使其进入安全状态。</p>
<hr>
<h4 id="sleep、wait"><a href="#sleep、wait" class="headerlink" title="sleep、wait"></a>sleep、wait</h4><ul>
<li>两者都可以暂停线程的执行。</li>
<li>两者最主要的区别在于：sleep() 方法没有释放锁，而 wait() 方法释放了锁 。</li>
<li>wait() 通常被用于线程间交互/通信，sleep() 通常被用于暂停执行。</li>
<li>wait() 方法被调用后，线程不会自动苏醒，需要别的线程调用同一个对象上的 notify() 或者 notifyAll() 方法。sleep() 方法执行完成后，线程会自动苏醒。或者可以使用 wait(long timeout) 超时后线程会自动苏醒。</li>
</ul>
<hr>
<h4 id="start、run"><a href="#start、run" class="headerlink" title="start、run"></a>start、run</h4><p>new 一个 Thread，线程进入了新建状态。</p>
<ol>
<li>调用 start()方法，会启动一个线程并使线程进入了就绪状态，当分配到时间片后就可以开始运行了。start() 会执行线程的相应准备工作，然后自动执行 run() 方法的内容，这是真正的多线程工作。</li>
<li>执行 run() 方法，会把 run() 方法当成一个 main 线程下的普通方法去执行，并不会在某个线程中执行它，所以这并不是多线程工作。</li>
</ol>
<p><strong>调用 start() 方法方可启动线程并使线程进入就绪状态，直接执行 run() 方法的话不会以多线程的方式执行。</strong></p>
<hr>
<h4 id="volatile、synchronized"><a href="#volatile、synchronized" class="headerlink" title="volatile、synchronized"></a>volatile、synchronized</h4><p><strong>两者互补。</strong></p>
<ul>
<li>volatile 关键字是线程同步的轻量级实现，所以 volatile 性能肯定比synchronized关键字要好 。但是 volatile 关键字只能用于变量而 synchronized 关键字可以修饰方法以及代码块 。</li>
<li>volatile 关键字能保证数据的可见性，但不能保证数据的原子性。synchronized 关键字两者都能保证。</li>
<li>volatile关键字主要用于解决变量在多个线程之间的可见性，而 synchronized 关键字解决的是多个线程之间访问资源的同步性。</li>
</ul>
<h4 id="synchronized"><a href="#synchronized" class="headerlink" title="synchronized"></a>synchronized</h4><p>synchronized 关键字解决的是<strong>多个线程之间访问资源的同步性</strong>，synchronized关键字可以保证被它修饰的方法或者代码块在任意时刻只能有一个线程执行。</p>
<h5 id="原理"><a href="#原理" class="headerlink" title="原理"></a>原理</h5><ul>
<li>synchronized 来同步语句块的实现使用的是 monitorenter 和 monitorexit 指令，其中 monitorenter 指令指向同步代码块的开始位置，monitorexit 指令则指明同步代码块的结束位置。</li>
<li>synchronized 修饰方法是用 ACC_SYNCHRONIZED 标识，该标识指明了该方法是一个同步方法。</li>
</ul>
<p><strong>两者的本质都是获取对象监视器 monitor 。</strong></p>
<h5 id="重型锁（早期属于）、监视器锁"><a href="#重型锁（早期属于）、监视器锁" class="headerlink" title="重型锁（早期属于）、监视器锁"></a>重型锁（早期属于）、监视器锁</h5><p>因为监视器锁（monitor）是依赖于底层的操作系统的 Mutex Lock 来实现的，Java 的线程是映射到操作系统的原生线程之上的。如果要挂起或者唤醒一个线程，都需要操作系统帮忙完成，而操作系统实现线程之间的切换时需要从用户态转换到内核态，这个状态之间的转换需要相对比较长的时间，时间成本相对较高。</p>
<h5 id="synchronized（锁）优化"><a href="#synchronized（锁）优化" class="headerlink" title="synchronized（锁）优化"></a>synchronized（锁）优化</h5><p>无锁状态 -&gt; 偏向锁状态 -&gt; 轻量级锁状态 -&gt; 重量级锁状态<br><strong>锁可以升级，但不能降级</strong></p>
<ul>
<li><p>偏向锁是针对于一个线程而言的，线程获得锁之后就不会再有解锁等操作了，这样可以省略很多开销。假如有两个线程来竞争该锁话，那么偏向锁就失效了，进而升级成轻量级锁了。</p>
</li>
<li><p>轻量级锁，因为它仅仅使用 CAS 进行操作，实现获取锁。  </p>
</li>
</ul>
<p><strong>加锁流程</strong><br>如果线程发现对象头中Mark Word已经存在指向自己栈帧的指针，即线程已经获得轻量级锁，那么只需要将0存储在自己的栈帧中（此过程称为递归加锁）；在解锁的时候，如果发现锁记录的内容为0， 那么只需要移除栈帧中的锁记录即可，而不需要更新Mark Word。</p>
<h5 id="实际使用"><a href="#实际使用" class="headerlink" title="实际使用"></a>实际使用</h5><ul>
<li>synchronized 关键字加到 static 静态方法和 synchronized(class) 代码块上都是是给 Class 类上锁。</li>
<li>synchronized 关键字加到实例方法上是给对象实例上锁。</li>
<li>尽量不要使用 synchronized(String a) 因为 JVM 中，字符串常量池具有缓存功能</li>
<li>构造方法不能使用 synchronized 关键字修饰，本身就线程安全</li>
</ul>
<h6 id="双重校验锁"><a href="#双重校验锁" class="headerlink" title="双重校验锁"></a>双重校验锁</h6><p>这段代码是分为三步执行：</p>
<ol>
<li>为 uniqueInstance 分配内存空间</li>
<li>初始化 uniqueInstance</li>
<li>将 uniqueInstance 指向分配的内存地址</li>
</ol>
<figure class="highlight java"><table><tr><td class="gutter hljs"><div class="hljs code-wrapper"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br><span class="line">3</span><br><span class="line">4</span><br><span class="line">5</span><br><span class="line">6</span><br><span class="line">7</span><br><span class="line">8</span><br><span class="line">9</span><br><span class="line">10</span><br><span class="line">11</span><br><span class="line">12</span><br><span class="line">13</span><br><span class="line">14</span><br><span class="line">15</span><br><span class="line">16</span><br><span class="line">17</span><br><span class="line">18</span><br><span class="line">19</span><br><span class="line">20</span><br></pre></div></td><td class="code"><div class="hljs code-wrapper"><pre><code class="hljs java"><span class="hljs-keyword">public</span> <span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">class</span> <span class="hljs-title">Singleton</span> </span>&#123;<br>	<span class="hljs-comment">//很有必要，禁止指令重排</span><br>    <span class="hljs-keyword">private</span> <span class="hljs-keyword">volatile</span> <span class="hljs-keyword">static</span> Singleton uniqueInstance;<br><br>    <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">private</span> <span class="hljs-title">Singleton</span><span class="hljs-params">()</span> </span>&#123;<br>    &#125;<br><br>    <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">public</span>  <span class="hljs-keyword">static</span> Singleton <span class="hljs-title">getUniqueInstance</span><span class="hljs-params">()</span> </span>&#123;<br>       <span class="hljs-comment">//先判断对象是否已经实例过，没有实例化过才进入加锁代码</span><br>        <span class="hljs-keyword">if</span> (uniqueInstance == <span class="hljs-keyword">null</span>) &#123;<br>            <span class="hljs-comment">//类对象加锁</span><br>            <span class="hljs-keyword">synchronized</span> (Singleton.class) &#123;<br>                <span class="hljs-keyword">if</span> (uniqueInstance == <span class="hljs-keyword">null</span>) &#123;<br>                    uniqueInstance = <span class="hljs-keyword">new</span> Singleton();<br>                &#125;<br>            &#125;<br>        &#125;<br>        <span class="hljs-keyword">return</span> uniqueInstance;<br>    &#125;<br>&#125;<br></code></pre></div></td></tr></table></figure>

<hr>
<h4 id="ReentrantLock和synchronized"><a href="#ReentrantLock和synchronized" class="headerlink" title="ReentrantLock和synchronized"></a>ReentrantLock和synchronized</h4><ul>
<li><p>两者都是可重入锁<br>“可重入锁” 指的是自己可以再次获取自己的内部锁。比如一个线程获得了某个对象的锁，此时这个对象锁还没有释放，当其再次想要获取这个对象的锁的时候还是可以获取的，如果是不可重入锁的话，就会造成死锁。同一个线程每次获取锁，锁的计数器都自增 1，所以要等到锁的计数器下降为 0 时才能释放锁。</p>
</li>
<li><p>synchronized 依赖于 JVM 而 ReentrantLock 依赖于 API</p>
</li>
<li><p>ReentrantLock 比 synchronized 增加了一些高级功能  </p>
<ol>
<li>等待可中断：通过 lock.lockInterruptibly() 来实现这个机制。也就是说正在等待的线程可以选择放弃等待，改为处理其他事情。</li>
<li>可实现公平锁：ReentrantLock可以指定是公平锁还是非公平锁。而synchronized只能是非公平锁。所谓的公平锁就是先等待的线程先获得锁。ReentrantLock默认情况是非公平的，可以通过 ReentrantLock类的ReentrantLock(boolean fair)构造方法来制定是否是公平的。</li>
<li>可实现选择性通知（锁可以绑定多个条件）: synchronized关键字与wait()和notify()/notifyAll()方法相结合可以实现等待/通知机制。ReentrantLock类当然也可以实现，但是需要借助于Condition接口与newCondition()方法。</li>
</ol>
</li>
</ul>
<hr>
<h4 id="ThreadLocal"><a href="#ThreadLocal" class="headerlink" title="ThreadLocal"></a>ThreadLocal</h4><p>每个Thread中都具备一个ThreadLocalMap，而ThreadLocalMap可以存储以ThreadLocal为 key ，Object 对象为 value 的键值对。</p>
<h5 id="内存泄露"><a href="#内存泄露" class="headerlink" title="内存泄露"></a>内存泄露</h5><p>ThreadLocalMap 中使用的 <strong>key 为 ThreadLocal 的弱引用, 而 value 是强引用</strong>。所以，如果 ThreadLocal 没有被外部强引用的情况下，在垃圾回收的时候，key 会被清理掉，而 value 不会被清理掉。这样一来，ThreadLocalMap 中就会出现 key 为 null 的 Entry。假如我们不做任何措施的话，value 永远无法被 GC 回收，这个时候就可能会产生内存泄露。ThreadLocalMap 实现中已经考虑了这种情况，在调用 set()、get()、remove() 方法的时候，会清理掉 key 为 null 的记录。使用完 ThreadLocal方法后 最好手动调用remove()方法。</p>
<hr>
<h4 id="线程池"><a href="#线程池" class="headerlink" title="线程池"></a>线程池</h4><p><strong>好处：</strong></p>
<ul>
<li>降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。</li>
<li>提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。</li>
<li>提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一的分配，调优和监控。</li>
</ul>
<h5 id="线程池数量确定"><a href="#线程池数量确定" class="headerlink" title="线程池数量确定"></a>线程池数量确定</h5><p><strong>过多增加了上下文切换成本；过少导致大量任务排队等待，CPU 不能得到充分利用。</strong></p>
<ul>
<li>CPU 密集型任务(N+1)</li>
<li>I/O 密集型任务(2N)</li>
</ul>
<h5 id="构造参数"><a href="#构造参数" class="headerlink" title="构造参数"></a>构造参数</h5><p><strong>ThreadPoolExecutor 3 个最重要的参数：</strong>  </p>
<ol>
<li>corePoolSize : 核心线程数定义了最小可以同时运行的线程数量。</li>
<li>maximumPoolSize : 当队列中存放的任务达到队列容量的时候，当前可以同时运行的线程数量变为最大线程数。</li>
<li>workQueue: 当新任务来的时候会先判断当前运行的线程数量是否达到核心线程数，如果达到的话，新任务就会被存放在队列中。</li>
<li>keepAliveTime:当线程池中的线程数量大于 corePoolSize 的时候，如果这时没有新的任务提交，核心线程外的线程不会立即销毁，而是会等待，直到等待的时间超过了 keepAliveTime才会被回收销毁；</li>
<li>unit : keepAliveTime 参数的时间单位。</li>
<li>threadFactory :executor 创建新线程的时候会用到。</li>
<li>handler :饱和策略。关于饱和策略下面单独介绍一下。</li>
</ol>
<h5 id="饱和策略"><a href="#饱和策略" class="headerlink" title="饱和策略"></a>饱和策略</h5><ul>
<li>ThreadPoolExecutor.AbortPolicy： 抛出 RejectedExecutionException来拒绝新任务的处理。</li>
<li>ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy： 调用执行自己的线程运行任务，也就是直接在调用execute方法的线程中运行(run)被拒绝的任务，如果执行程序已关闭，则会丢弃该任务。因此这种策略会降低对于新任务提交速度，影响程序的整体性能。如果您的应用程序可以承受此延迟并且你要求任何一个任务请求都要被执行的话，你可以选择这个策略。</li>
<li>ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy： 不处理新任务，直接丢弃掉。</li>
<li>ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy： 此策略将丢弃最早的未处理的任务请求。</li>
</ul>
<h5 id="创建线程池"><a href="#创建线程池" class="headerlink" title="创建线程池"></a>创建线程池</h5><ol>
<li>创建一个实现Runnable或Callable接口的实现类；</li>
<li>new一个ThreadPoolExcutor线程池，指定各类参数；<figure class="highlight java"><table><tr><td class="gutter hljs"><div class="hljs code-wrapper"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br><span class="line">3</span><br><span class="line">4</span><br><span class="line">5</span><br><span class="line">6</span><br><span class="line">7</span><br></pre></div></td><td class="code"><div class="hljs code-wrapper"><pre><code class="hljs java">ThreadPoolExecutor executor = <span class="hljs-keyword">new</span> ThreadPoolExecutor(<br>                CORE_POOL_SIZE,<br>                MAX_POOL_SIZE,<br>                KEEP_ALIVE_TIME,<br>                TimeUnit.SECONDS,<br>                <span class="hljs-keyword">new</span> ArrayBlockingQueue&lt;&gt;(QUEUE_CAPACITY),<br>                <span class="hljs-keyword">new</span> ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());<br></code></pre></div></td></tr></table></figure></li>
<li>new刚才的实现类，并加入线程池。<code>executor.execute(对象实例)</code></li>
</ol>
<hr>
<h4 id="原子类-Atomic-原理"><a href="#原子类-Atomic-原理" class="headerlink" title="原子类/Atomic 原理"></a>原子类/Atomic 原理</h4><p>AtomicInteger 类主要利用 CAS (compare and swap) + volatile 和 native 方法来保证原子操作，从而避免 synchronized 的高开销，执行效率大为提升。</p>
<div class="hljs code-wrapper"><pre><code class="hljs">CAS 的原理是拿期望的值和原本的一个值作比较，如果相同则更新成新的值。UnSafe 类的 objectFieldOffset() 方法是一个本地方法，这个方法是用来拿到“原来的值”的内存地址，返回值是 valueOffset。另外 value 是一个 volatile 变量，在内存中可见，因此 JVM 可以保证任何时刻任何线程总能拿到该变量的最新值。

---
</code></pre></div>
<h3 id="JVM"><a href="#JVM" class="headerlink" title="JVM"></a>JVM</h3><p><img src="/images/pasted-75.png" srcset="/img/loading.gif" lazyload><br><strong>类加载器</strong>：把所有的 .class 文件搬进JVM里面来，先放在方法区中。<br><strong>方法区：</strong>存放类似于元数据信息方面的数据，比如类信息，常量，静态变量，编译后代码。<br><strong>堆：</strong>主要放了一些存储的数据，比如对象实例，数组···等，它和方法区都同属于 线程共享区域 。也就是说它们都是 线程不安全 的<br><strong>栈：</strong>这是我们的代码运行空间。我们编写的每一个方法都会放到 栈 里面运行。<br><strong>程序计数器：</strong>主要就是完成一个加载工作，类似于一个指针一样的，指向下一行我们需要执行的代码。和栈一样是 线程独享 的，就是说每一个线程都会有自己对应的一块区域而不会存在并发和多线程的问题。</p>
<ol>
<li>Java文件经过编译后变成 .class 字节码文件</li>
<li>字节码文件通过类加载器被搬运到 JVM 虚拟机中</li>
<li>虚拟机主要的5大块：方法区，堆都为线程共享区域，有线程安全问题，栈和本地方法栈和计数器都是独享区域，不存在线程安全问题，而 JVM 的调优主要就是围绕堆，栈两大块进行。</li>
</ol>
<h5 id="JVM调优"><a href="#JVM调优" class="headerlink" title="JVM调优"></a>JVM调优</h5><ul>
<li>将 -Xms（堆最大值） 与 -Xmx（堆最小值）两个参数配置成相同的值，其目的是为了能够在java垃圾回收机制清理完堆区后不需要重新分隔计算堆区的大小而浪费资源。</li>
<li>-XX:NewRatio=4，表示新生代:老年代=1:4，即新生代占整个堆的1/5。在Xms=Xmx并且设置了Xmn的情况下，该参数不需要进行设置。</li>
<li>-XX:NewSize — 设置年轻代大小  </li>
<li>XX:MaxNewSize — 设置年轻代最大值</li>
</ul>
<hr>
<h3 id="网络"><a href="#网络" class="headerlink" title="网络"></a>网络</h3><h4 id="OSI-和-TCP-IP"><a href="#OSI-和-TCP-IP" class="headerlink" title="OSI 和 TCP/IP"></a>OSI 和 TCP/IP</h4><p><img src="/images/pasted-77.png" srcset="/img/loading.gif" lazyload></p>
<ul>
<li>应用层：提供终端设备上的<strong>应用程序之间信息交换的服务</strong>，它<strong>定义了信息交换的格式</strong>，消息会交给下一层传输层来传输。 我们把应用层交互的数据单元称为<strong>报文</strong>。  </li>
</ul>
<p><strong>协议：HTTP、DHCP、DNS、FTP、SSH、SMTP、IMAP</strong></p>
<ul>
<li>传输层：负责向两台终端设备进程之间的通信提供通用的数据传输服务。</li>
</ul>
<p><strong>协议：TCP（面向连接、可靠）、UDP（无连接、不保证可靠性）</strong></p>
<ul>
<li>网络层：为分组交换网上的不同主机提供通信服务；选择合适的路由，使源主机运输层所传下来的分株，能通过网络层中的路由器找到目的主机。TCP/IP 体系中分组叫做<strong>数据报</strong></li>
</ul>
<p><strong>协议：IP、ARP、ICMP、NAT、OSPF、RIP、BGP</strong></p>
<ul>
<li>网络接口层：将网络层交下来的 IP 数据报组装成帧，在两个相邻节点间的链路上传送帧，每一帧包括数据和必要的控制信息（如同步信息，地址信息，差错控制等）；实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送，尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异</li>
</ul>
<p><strong>协议：CSMA/CD、MAC、多路访问、差错检测、以太网</strong></p>
<h5 id="为什么分层"><a href="#为什么分层" class="headerlink" title="为什么分层"></a>为什么分层</h5><ol>
<li>各层相互独立；</li>
<li>提高整体灵活性；</li>
<li>大问题化小。</li>
</ol>
<hr>
<h4 id="HTTP-HTTPS"><a href="#HTTP-HTTPS" class="headerlink" title="HTTP / HTTPS"></a>HTTP / HTTPS</h4><ul>
<li><strong>HTTP通信过程：</strong><ol>
<li>服务器在 80 端口等待客户的请求。</li>
<li>浏览器发起到服务器的 TCP 连接（创建套接字 Socket）。</li>
<li>服务器接收来自浏览器的 TCP 连接。</li>
<li>浏览器（HTTP 客户端）与 Web 服务器（HTTP 服务器）交换 HTTP 消息。</li>
<li>关闭 TCP 连接。</li>
</ol>
</li>
</ul>
<p> 扩展性强、速度快、跨平台支持性好，明文，服务器、客户端间无法验证对方身份</p>
<ul>
<li><p><strong>HTTPS</strong><br>443端口；额外使用 SSL/TLS 协议用作加密和安全认证。</p>
<p>  保密性好、信任度高，耗费资源更多</p>
</li>
</ul>
<h5 id="HTTP-1-0-和-1-1"><a href="#HTTP-1-0-和-1-1" class="headerlink" title="HTTP/1.0 和 1.1"></a>HTTP/1.0 和 1.1</h5><ul>
<li><p>连接方式 : <strong>HTTP 1.0 为短连接，HTTP 1.1 支持长连接</strong>。</p>
</li>
<li><p>状态响应码 : <strong>HTTP/1.1中新加入了大量的状态码</strong>，光是错误响应状态码就新增了24种。比如说，100 (Continue)——在请求大资源前的预热请求，206 (Partial Content)——范围请求的标识码，409 (Conflict)——请求与当前资源的规定冲突，410 (Gone)——资源已被永久转移，而且没有任何已知的转发地址。</p>
</li>
<li><p>缓存处理 : 在 HTTP1.0 中主要使用 header 里的 If-Modified-Since,Expires 来做为缓存判断的标准，HTTP1.1 则<strong>引入了更多的缓存控制策略</strong>例如 Entity tag，If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match 等更多可供选择的缓存头来控制缓存策略。</p>
</li>
<li><p>带宽优化及网络连接的使用 :HTTP1.0 中，存在一些<strong>浪费带宽</strong>的现象，例如<strong>客户端只是需要某个对象的一部分，而服务器却将整个对象送过来了，并且不支持断点续传功能</strong>，HTTP1.1 则<strong>在请求头引入了 range 头域，它允许只请求资源的某个部分</strong>，即返回码是 206（Partial Content），这样就方便了开发者自由的选择以便于充分利用带宽和连接。</p>
</li>
<li><p>Host头处理 : HTTP/1.1在请求头中加入了Host字段。</p>
</li>
</ul>
<hr>
<h4 id="SSL-TLS"><a href="#SSL-TLS" class="headerlink" title="SSL / TLS"></a>SSL / TLS</h4><p>SSL3.0 就叫 TLS。</p>
<ul>
<li><p>非对称加密<br>SSL/TLS 的核心要素是非对称加密。非对称加密采用两个密钥——一个公钥，一个私钥。在通信时，私钥仅由解密者保存，公钥由任何一个想与解密者通信的发送者（加密者）所知。</p>
</li>
<li><p>对称加密<br>使用 SSL/TLS 进行通信的双方需要使用非对称加密方案来通信，但是非对称加密设计了较为复杂的数学算法，在实际通信过程中，计算的代价较高，效率太低，因此，SSL/TLS 实际对消息的加密使用的是对称加密。</p>
</li>
</ul>
<hr>
<h4 id="TCP-握手、挥手"><a href="#TCP-握手、挥手" class="headerlink" title="TCP 握手、挥手"></a>TCP 握手、挥手</h4><ul>
<li>客户端 – 发送带有 SYN（同步序列编号） 标志的数据包 – 服务端</li>
<li>服务端 – 发送带有 SYN/ACK 标志的数据包 – 客户端</li>
<li>客户端 – 发送带有带有 ACK 标志的数据包 – 服务端</li>
</ul>
<p><strong>建立可靠的通信信道，说到通讯，简单来说就是数据的发送与接收，而三次握手最主要的目的就是双方确认自己与对方的发送与接收是正常的。</strong></p>
<ul>
<li>客户端-发送一个 FIN，用来关闭客户端到服务器的数据传送</li>
<li>服务器-收到这个 FIN，它发回一 个 ACK，确认序号为收到的序号加 1 。（和 SYN 一样，一个 FIN 将占用一个序号）</li>
<li>服务器-关闭与客户端的连接，发送一个 FIN 给客户端</li>
<li>客户端-发回 ACK 报文确认，并将确认序号设置为收到序号加 1</li>
</ul>
<h4 id="连接过程"><a href="#连接过程" class="headerlink" title="连接过程"></a>连接过程</h4><p><img src="/images/pasted-78.png" srcset="/img/loading.gif" lazyload></p>

            </div>
            <hr>
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